Nghiên cứu sử dụng bột tảo haematococcus pluvialis nuôi bằng biofilm Đã bị li trích astaxanthin làm thức Ăn bổ sung cho cá koi nhật

, Vi tảo lục Hgemefococcus Trong số các nguồn cung cấp aslaxanthin tự nhỉ piali hiện đang thu hút nhiều sự quan tâm nghiên của các nhà nghiên cứu và sản xuất ứng đụng vì chúng có khả n

- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẢO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

DE TAI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CAP TRUONG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BỘT TẢO

HAEMATOCOCCUS PLUVIALIS NUOL

BI LI TRICH ASTAXANTHIN LAM THUC AN BO SUNG CHO CÁ KOI NHẬT

- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHÓ HỖ CHÍ MINH

ĐÈ TÀI KHOA HOC VA CÔNG NGHỆ CAP TRƯỜNG: NGHIÊN CỨU SỬ: DỤNG BỘT TẢO

HAEMATOCOCCUS PLUVIALIS NUÔI BẰNG BIOFILM ĐÃ

BI LI TRICH ASTAXANTHIN LAM THUC AN BO SUNG CHO CA KOI NHAT

Danh sách những người tham gia thực hiện đề tài và đơn vị phối hợp chính:

SV Đỗ Vũ Quốc Anh phạm TP Hỗ Chí Minh _ tốtnghiệp, thành viên tham gia Trường Dai hoe Sw SV thực hiện đề ti khóa hận

các nội dụng 2, 3 của đề tải

SV Nguyễn Hoàng Tâm Tarimg Bai hoe Neuyén Tat Thanh SV hỗ tợ thục hiện đề tài ĐƠN VỊ PHÓI HỢP CHÍNH

Tên đơn vị Nội đụng phối hợp Ho và lên người đại diện Khoa Sinhhọc — Thẩm định nội dung.ứngdụng — Ban chủ nhiệm Khoa Sinh học kết quả nghiên cứu,

(AL KHOA HQC VÀ CÔNG NGHỆ CAP TRUONG

Ii rich astaxanthin lim thức ăn bổ sung cho ca Koi

Mã số: CS 2019.1928

“Chủ nhiệm đt: Đỗ Thành Trí Tel: 0962720683

Etna widv@hemue eh

“Cơ quan chủ tr để t: Khoa Sinh học, Trường Đại học Sự phạm Tp.HCM

“Cơ quan và cá nhân phối hợp thực hiện

(1) Khoa Sinh học (người đại diện: PGS.TS Tổng Xuân Tâm, Trường Dại học Sư phạm TP Hỗ Chí Minh

(2) Th Nguyễn Thành Công, Trường Đại học Nguyễn Tắt Thành (3) TAS Trin Thi Phuong Dung, Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh (4) SV Đỗ Vũ Quốc Anh, Trường Đại học Sư phạm TP Hỗ Chí Minh Thời gian thực hiền: Từ tháng 13 năm 2019 đến thúng 12 năm 2020)

L3 qui hin dt được (khoa hạc đng dạng đào ạ, kh tÊA8 hộ) Sản phẩm đảo tạo: 01 khóa luận tốt nghiệp (của sinh viên Đỗ Vũ Quốc Anh, tường Dai

be Sum hin i HB CH Min

1 bi báo khoa học (đăng ở tạp chỉ Khoa học trường Đại học Sư pin tn pi HS CA Mink (HOMUE SL)

+ Báo cáo ông kết: 0I bảo cáo tổng kết đ ti

Project Title: Research on using microalgae Haematococcus pluvialis powder extracted _stianthin as supplement food for apanese Ko eh le number: CS.2019.19.28

Coordinator: Do Thánh Trị

Implementing Institution : Faculty of Biology, Ho Chi Minh city University of Education,

280 An Duong Vuong street, District 5, Ho Ct

(5) Cooperating Institution(s) Feol sí Bimehmlgy Representative: Tong Xuan Tan, Ho Chi Minh cy University of Edu: Thi Phuong Dune, lo Chỉ Minh city University of Educ

‘Nguyen Thanh Cong, Faculty of Biotechnology, Nguyen-Tat-Thanb Un

‘Quoc Anb, Faculty of Biology, Ho Chi Minh city University of Education, uration: from 12/2019 to 12/2020,

4 Đối tượng nghiên cứu

3 Nội dung nghiên cứu

6 Phạm vi nghiên cứu

'CHƯƠNG I TỎNG QUAN VẤN ĐÈ NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC ĐÈ TÀI

Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.1 Cá Koi Nhật

1.2 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cá Koi Nhật

1.3 Kĩ thuật nuôi các Koi thương phẩm

1.6 Vai trồ của các sắc tổ trong nuôi cá

1.7 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

18, Vi tio Haematococcus pluviatis va astaxanthin 1.8.1, Vi tio lye Haematococcus pluvialis va thin phin dinh dưỡng 1.8.2, Astaxanthin

1.9 Công nghệ nuôi vi tảo /f plevialis cỗ định trên hệ thống phản ứng quang sinh học mảng đôi phương thẳng đứng ở Việt Nam

CHƯƠNG 2 VAT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1, Vật liệu, hóa chất, thiết bị

3.1, Két qua phân tích giá trị dinh dưỡng trong bột vi tio H.pluvialis 48 bi litrich

32 astaxanthin

3.2 Két quả thí nghiệm chon phuong php xi i ba vita HL pluvialis bị i rich astaxanthin ất quả phối trộn ba vi tao H pluvialis vio trong tite an cho ea Koi Nhit 35 3.4, Nghién cfu anh hưởng của thức ăn bổ sung bã vỉ tảo lên sỉnh trường và mẫu sắc

cá Koi Nhật 37

PHU LU

Danh mục các băng

Bang 1.1 Thành phần chính trong vi tio H pluialis ở hai giai đoạn khác nhau 16

Bảng 3.1 Thành phẩn dinh dưỡng chính của bã tảo H pluvialis 48 bj li trích astaxanthin

24 Bang 3.2 Thanh phin dinh dug trong thức ăn cho cá Koi ở các nghiệm thúc phối trộn

Bảng 3.3 Kết quả phân tích độ bão hoa mau đỏ của cá Kọ ở các nghiệm thức thí nghiệm sau 4 tuẫn nuơi

anh mục các hình vẽ, đồ thị

"Hình L2, Hình hii vito H pluvialis6 ede giai doan thie nha 16

Hinh 1.3 Các phương thức tông hợp asaxamthin bằng con đường hóa học 19

trúc cửa awtaxanthi và các đẳng phân hình học 20

"lệ thẳng nuôi tảo kiéu huyền phù trong dng kin hoặc bể hở 21 Hình L6, Hệ thẳng phản ng quang sinh học hai lớp mang phương nghiêng ding trong

ôi vi tảo H pluvialis dé sin xudt astaxanthin

Hink 2.1 Bé nuôi trong thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của thức ấn bổ sung we ví tio H pla lên sinh trường và màu sắc cá Koi Nhật 26 Hình

ng chun ning d astaxanthin trong dung moi acetone 90% 7

Hình 2.6 Hình chụp trên nên trắng được sử dụng cho phân tích, so sánh màu đó cá Koi

bằng phẫn mễm Image

Hình 27 Phân tí, so sinh mau dé od Koi bing pha

Fink 2.1 Bide ning oneentn tu ons prema a de nhan

Hình 3.2 Kết quả quan sát mức độ phá vỡ tế bào tảo ở các phương pháp xử lí bã tảo thác nhan: Acetone ĐC (a), H›O+hấp (b), đầu +hấp (c) NaOH (4) và HCI (e) An kinh hiển vi (Í

Hình 3.3 Kiên tra hàm lượng dstaxanthin có trong thức ăn ở các nghiện thức bổ sung

astaxanthin 50 (b), 100 (c) và 150(4) mg/kg ute din

Hình 3.4 Thức ăn đã bố sung astaxanthin ngâm trong nước lúc ban

Hi 3.7 icp Kei +2(e) NHI (4), NI2() NTR) ih neem 6 ie pin ti: Die), Die = (Die

"Hình 38 Châu dài và khối lượng cá Koi ước kh tí nghiệm (Ä) và sau 4 ẫn mới

{B) ở các nghiệm thức 42 Hình 3.9 Mức tăng chiêu dài và khối lượng cá Koi sau 4 tudn nuôi thí nghiệm ở các

tHình 310 Kết quả so màu sắc cá Koi san 4 ẫn nuôi tí nghiệm ở các nghiệm dhức 4

Hình 3.11 Cá chép Koi sau 4 tuần nuối thí nghiệm ở các nghiệm thức Bie-(a), Bre + 2 (8) Đíc +2 (©), NI (4), NT2(e'), NTS)

, Vi tảo lục Hgemefococcus

Trong số các nguồn cung cấp aslaxanthin tự nhỉ

piali hiện đang thu hút nhiều sự quan tâm nghiên của các nhà nghiên cứu và sản xuất ứng đụng vì chúng có khả năng tích luỹ một lượng lớn astaxanthin (cỗ thể đến 5,55: được ceter hôa (75% monoester vi 20% diester), 100% astaxanthin duge chiết xuất từ

s

.H.plunialis có dạng 3\

Hiện nay, phương thức nuôi vi táo #Ƒ pluyialis lịnh trên mảng sinh học cho

năng suất đã và dang được phát triển tại phòng công nghệ sinh học, trường Đại học

Nguyễn “Tất Thành, sản lượng mỗi đợt nuôi theo công suất thiết kế có thể đạt 100 kg:

sinh khối khô, Sinh khối vi tảo sẽ được li ich dé thu astaxanthin e6 gi tr cao ứng dụng 97% còn lại là các thành phần khác Phần sinh khi sẽ có sẵn lượng rất lớn Phẫn bột tảo này còn chứa aaxanthin hàm lượng thắp cùng với nhiều chất định

cđưỡng có giá tị khác như protein, ipid, Cho nên, việc nghiên cứu tận dụng nguồn sinh khối này cho mục đích chăn nuôi là thực sự cần thiết

'Cá Koi Nhật là một trong các loài cá cảnh được ta chuộng có giá trị hiện nay

“Trong số các tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng, giá trị của cá Koi thì nhóm tiêu chuẩn

đây chủ yêu sử đụng agaxanthin tổng hợp bằng con đường hóa học hoặc bột vỉ tảo

nguyên thành phần (giá trị và giá thành rat cao)

Từ các phân tích trên, đề ti: "Nghiên cứu sử dụng bột tăo Haemafococcus

‘lavas wud bằng bioTlm đã bị tech astaxanthin tim thie ân bồ sung cho cá Koi Nhật" được đề x

Nghiên cứu xác định phương thức phối trộn, ti lệ và đánh giá ảnh hướng của bột

Vi tio Haemarococcus pluvialis sau khi da bi li trich astaxanthin khi bổ sung vào trong

thức ăn nuôi cả lên sình trưởng và gi tí thẳm mĩ của cá Kơi Nhật

3 Cách tệp cận

a Tiếp cận hệ thống tư liệu trong và ngoài nước

“Tổng hợp đẫy đủ các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước để phân tích trên

eơ sở lí luận thực tiễn nhằm định hướng phủ hợp cho các phương pháp và nội dung

nghiên cứu trong đẻ tải

Do nội dụng của đề tải iên quan đến nhiễu ngành khoa học nên đ ti sẽ tiếp cận

các lĩnh vực liên quan theo hướng bé trợ lẫn nhau: vi sinh, sinh lí động vật, sinh hóa,

b Tiếp cận từ thự trạng nghiền cứu trên cơ sở k thừa

"ĐỂ ti sẽ nghiên cứu, tập hợp, chọn lọc các kết quả đạt được từ các đề ti, dự án

đã và đang được thực hiện trong và ngoài nước Trên cơ sở đổ, sự thành công của để tả

sẽ được đảm bảo hơn

4, Đối tượng nghiên cứu

Vi tio Haemarococcus Phuials (Đặc điểm phân loại: Lãnh giới: Enkaryota: Ngành: Chlorophyfa: Lớp: Chlorophyecae: Bộ: Volvocales; Ho: Chlamydomonadales; Chi: Haematococcus)

Ca Koi Nhat Cyprinus carpio L (Dae diém phân loại: Giới: Animalia; Ngành:

Chordata: Lap: Actinopterygii: BS: Cypriniformes: Ho: Cyprinidae; Giéng: Cyprinus)

5, Nội dụng nghiên cứu

astaxanthin,

1g 2: Nghiên cứu phối tron bot vi tao H pluvialis đã bị

Ii trich astaxanthin vio trong thức ăn cho cá

Dựa vào thành phần dinh đưỡng và ti Ié astaxanthin cn li trong bột ví tảo đ li ích astaxamthin để phối trộn vào trong thức

chính là hàm lượng astaxantbin trong thức ăn Cac ham lượng

astaxanthin trong thie ăn sau khi pha trộn được nghiễn cứu là

tế

Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của thức ăn bỗ sung bột

vi tảo lên sinh trưởng và màu sắc cá Koi Nhật

Cả Koi Nhật được nuôi và cho ăn bằng thức ăn có bổ sung bột vì tảo với thối gian nuôi ôi đa là 70 ngày Các nghiệm thức tiến hành

~_ Đối chứng 1: Thức ăn không bổ sung bột vỉ tảo

~_ Đối chứng 2: Thức ăn bổ sung astaxanlhin có sẵn trên thị trường

~ Nghiệm thức 3: Thức ăn có bổ sung bot vi tio dé dat ham lượng astaxanthin $0 mg/kg thức ăn

~_ Nghiệm thức 4: Thức ăn có bổ sung bột vi tảo để đạt hàm lượng astaxanthin 100 mg/kg thite an

~ Nghigm thức 5: Thức ăn có bổ sung bt vi tio a8 dat ham lượng astaxanthin 150 mg/kg thite dn

“Các tiêu chí theo dõi, sơ sánh:

~ _ So mầu: cảm quan và theo phương pháp so mau Theraphy

~_ Tỉ lệ chết

- _ Tăng trưởng: chiều di và khối lượng

sung bột vi tảo trong thúc ăn nhất, đảm bảo yêu cầu kinh

3

CHUONG 1 TONG QUAN VAN bE NGHIEN COU THUQC LINH VC DE TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 1L1- Cá Koi Nhật

Cá chép Koi có nguồn gốc từ cá chép den (black common carp) được mang từ Trung Quốc sang Nhật và được người Nhật ha tạo ra mau sic vi ba dang mau đầu tiên

sát kiểu hình cá chép Nhật sản xuất trong nước của Tran Bui (2008) đã thống kê khoảng

36 dạng kiểu hình, tuy nhiên nhiễu kiểu hình trong số này có tằn số xuất hiện rất thắp

“Cả Koi đặc trưng bởi sự đa dạng về màu sắc và kiểu phân bổ màu sắc (Gomelsky etal 1996) Trên thể giới, hơn 100

1994) Hình 1.1 thể hiện cây di truyền của cúc kiểu mau cá Koi

lượng màu, độ bén mau, phan bổ màu Như vậy, Màu sắc là tiêu chuẩn chất lượng quan

trọng để xác định giá tị thị trường của cá Ko Chẳng hạn, the hệ thống đánh giá thăng

100 điểm của Hoshino and Fujita (2006) và De Kock và Watt (2006) thì hình đáng cơ

thể chiếm 50% số điểm, màu sắc chiếm 20%, 10% đổi với kiểu phân mẫu và "điệu bộ” (Kock & Gomelsky, 2015)

1-2 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cá Koi Nhật

C4 Koi Nhật có tốc độ tăng trưởng nhanh có thể đạt chiều dài 3-4 em sau khoảng

sả có thể đạt chiều đái 20-30 em Khi cá

đạt độ tuổi 12-18 tháng th thành thụe, có khả năng sinh sản Cũng tương tự các loài

4u in nudi tir khi nỡ Sau 6 đến 8 tháng nu

trong họ cá chép, cá Koi Nhật đẻ trứng và thụ tỉnh ngoài Thời gian phát triển phôi cá là dưỡng của noãn hoàng trong vòng 3 ngày Mùa sinh sản của cá trong tự nhiên là mùa mưa nhưng hiện nay nhờ các kĩ thuật can thiệp sinh sản nên có thể kích thích cá sinh sản quang năm (Trần Viết Mỹ, 2010)

1.3 Kĩ thuật nuôi các Koi thương phẩm

Không giống như các loại á cảnh khác, cá Koi thường được nuối trong bổ xỉ măng hoặc ao đất thay cho bể kính Cá Koi bột nuôi thương phẩm còn có thể được nuôi trong thể được cho ăn phiêu sinh vật hoặc bột đậu nành pha loãng trong nước Trong giai đoạn

nuôi cá trong ao nui, nguồn thúc ăn tự nhiên tong ao lúc này đồng vai trỏ vô cũng

cquan trọng, ảnh hưởng nhiều đến tỉ lệ sống của cá Thức ăn cho cá Koi có thể là các loại trên thị trường, lượng thức ăn cần tăng dẫn qua thời gian

tương ứng với kích thước của cá (Trần Viết Mỹ, 2010)

của nuôi cá Koi, việc theo đõi và kiểm soát chất lượng nước

Tất quan trọng, Mẫu nước tốt nhỉ là màu xanh lá non, ao nuôi phải thông thoáng, mặt

tháng từ 2 đến 3

Mỹ,

ao có gió lùa Tùy điều kiện, chất lượng nước mà có thẻ thay nước mí

lần cần phải tuân thủ đẫy đủ các yêu cầu kĩ thuật để phòng bệnh cho cá (Trần Ví

2010)

Lượng thức ăn cho cá suốt thời gian nuôi cần phải được điều chỉnh thy thuộc vào Xích thước và số lượng cá Nên cho cá ăn vừa đủ, vì lượng thức ăn dư sẽ làm ô nhiễm nước trong ao, bể nuôi Thông thưởng, trong10 ngày đầu, cá có thể ăn cho ăn ấu trùng

‘moi na (bo bo) hoặc lòng đỏ trứng Sau đó, có thể ăn bổ sung các loại thức ăn tự nhiên như trùn chỉ cắt nhỏ Khi cá đạt 20 ngày tuổi có thể ăn được cám và bột cá, kết hợp với

sắc loi âu trùng cho đến khi cả được 45 ngày uổi Khi cả lớn hơn cần thay đổi ao nuôi

để giảm mật độ cá/mẺ Giai đoạn từ 4 đến 6 tháng tuổi, cá bắt đầu phát triển kì, vây theo kiêu dáng, màu sắc đặc trưng của cá à có thể thụ hoạch để bán (Trần Viết Mỹ, 2010)

1.4 Nhu cầu dinh dưỡng cũa cá Koi

“Cá chép Nhật là loài cá ăn tạp, cá có thể ăn các loài phiêu sinh vật hoặc các loài động vật đáy sau 15 ngày tuổi Các nguồn thị

có vai trò quyết định đến t lệ sống của cá (Trần Viết Mỹ, 2010)

Cũng như các loài cá khác, nhu cầu protein cho duy trì ở cá cao hơn so với gia

gia cằm, Cá chép ái lớn nhanh hơn cá chắp đực nên nhủ cằu protein cũng cao hơn Như

có nhu cầu protein cao hơn so với cá trưởng thành Nhu cd

non không thể sinh trưởng được trên khẩu phần mã protein được thay amino acid dù có thành phần tương tự nên việc bổ sung amino acid vị thường không hiệu quả (Vũ Duy Giảng, 2006)

"Nhu cầu acid béo thii

khẩu phần ăn yến củn cá nuôi thường là 1% lnoleie acid và 1° linolenie acid trong khẩu phần ăn, Nhìn chung, các loại dẫu thực vật và mỡ động vật thường chứa

các toại phiêu sinh vật, vi tảo rất giầu linolenic acid, EPA và DHA là nguồn thức ăn rắt

quan trọng của ấu trùng cá (Vũ Duy Giảng, 2006)

So với các thành phẫn khác trong thức ăn, tỉnh bột là nguồn cung cấp năng lượng

ho cá rẻ tiễn hơn, nên việc tăng bỗ sung sung tinh bột với lượng phù hợp sẽ giúp giảm

giá thúc ăn, Việc bổ sung tỉnh bột vào thức ấn cho cá chép cho thấy giáp tăng tốc độ

sinh trường Tùy thuộc vào nguồn tỉnh bột mà tỉ lệ tiêu hoá tinh bột của cá chép đạt

khoảng 40-80% Đồi với thúc ăn hỗn hợp, với hàm lượng catbohydrate chiếm tị lệ 14.8 phần thì làm tăng hàm lượng lipid dtr trong cơ th cá Đổi với cả chép, lệtnh bột

cho cả cằn được chế biển, hỗ hỏa bing cách nấu chín hoặc ép viên, ép đùn đễ tăng hiệu

quả tiêu hóa và cho cá ăn nhiều lần trong ngày (Vũ Duy Giảng, 2006) Khả năng tiêu hóa eellulose cá chép Nhật cũng như đa số các loài cá khác là rất

thấp Xo nhiễu trong th

in Lam tăng lượng thải phân, giảm tí lệ tiêu hóa thức ăn của

cá Tuy nhiên, việc bổ sung chất xơ có thể làm giảm giá thành thức ăn Đi với nuôi cá,

tỉ lệ xơ thô rong khẩu phần thức ăn thường được khuyến cáo từ 8-1056 Nếu việc bổ

sung chất xơ không ảnh hưởng đến tỉ lệ tiêu hóa va hấp thu các chất dinh dưỡng khác

B

thì cĩ thể sử dụng chất xơ như chất pha lộng để điều chỉnh ỉ lệ các thành phần dịnh

dưỡng, năng lượng khi phối hợp khẩu phần thức ăn cho cá (Vũ Duy Giảng, 2006)

1.5 Cơ chế hình thành màu sắc của cá Koi

Sự thành màu sắc trên da của cá Koi cũng như các lồi cá cảnh khác đều do hai yếu tổ chính kiểm sốt à yêu tổ di truyễn và sự hình thành, phân bổ của các tế bào, sắc tổ dã

Tế bào sắc tố da tạo ra nhiều màu sắc khác nhau Các tế bảo sắc tổ đỏ

(erythrophore) và vàng (xanthophore) chứa các loi sắc tổ carotenoid và tạo ra nhiều

màu đỏ hoặc vàng khác nhau Trong khi đĩ, các tế bảo sắc tổ đen (melanophors) cĩ màu

đen do chứa sắc tổ melanin Ngồi ra, các mẫu khắc như xanh lã cây và xanh lam nhạt Gomelsky, 2015),

“Các tế bảo sắc tổ rắng (leucophore) chứu các hạt guanine làm xuất hiện mẫu trắng trên da, Các tế bào Iridophore chứa các tỉnh thé guanine dang tim ĩng ánh, tạo nên về

thé cho màu vàng kim (ví dụ: cá Koi kiểu màu Ogon) và nếu kết hợp với màu trắng, nĩ

é cho miu bạc như kiểu miu Purachina (Kock & Gomelsky, 2015) Các tế bảo sắc m (eyanophore) chứa một sắc tổ màu xanh lam khơng rõ thành phần hĩa học, Sắc tổ đen và xanh lam được lưu trữ trong các bảo quan đạng sợi cổ thể hình thành sắc tổ ở cá, các nhà khoa học tập trung nghiên cứu các vẫn đề về sự hình như sự tương tác của ác tế bào sắc tổ với nhau Ngồi ra, sự thay đổi của các nhĩm tẾ Gomebky, 2015)

VỀ mặt sơ chế di tuyển, các nghiên cứu đầu tiên về sự đi truyền mẫu sắc ở cá Koi đđã được thực hiện từ những năm 1960-1970 (Kock & Gomelsky, 2015) Nam 1978, Katasonov đãchỉ ra rằng sự hình thành melanin ở cá chép màu kiễu hoang đã được kiểm

sốt bởi các alen trội của hai g khơng slen được kỹ hiệu là Bồi và Sự hiện điện của một alen trội ở bắt kỳ gen nào tong kiểu gen cá đều dẫn đến màu sắc cá kiểu

BỊBIBB;) với cá Koi (kiểu gen bịb;

sả kơi đực (kiểu gen bibibib;) thu được t lệ kiểu hình 3; Ï ở đồi con khẳng định thêm,

sơ ch di tuyển này (Kock & Gomelsky, 2015)

'Katasonov (1974, 1978) cũng đã xác định rằng kiểu màu xanh lam ở cá Koi được

kiểm soát bởi len lận của gen Rr Cá Koi xanh với kiểu gen r không có sắc tổ đỏ và

vàng Sự kết hợp của các alen lặn của ba gen r, bị và b; (kiểu gen rrbb¡b;b;) tạo ra màu

trắng của cá Cá trắng có đặc điểm là thiểu cả hai sắc tổ đen, đổ, và vàng (Kock &c 015)

Gomelsky

Các kiểu cả đỏ-ắng (kiểu màu Kohaku), cá toàn trắng (kiéu mau Shiromuji) va

cá toàn đỏ (kiểu màu Akamuji) có thể được sinh ra từ việc lai cá bố mẹ có kiểu màu 1980) Dựa trên kết quả thu được, Iwahashi vi Tomita (1980) két luận rằng cá toản đỏ có nại

(Iwahashi va Tomita,

ade tr Kohaku gidng thuan ching nhung eé toan tring

số nguồn gốc từ Kohake là dạng di hop Kohaku cing li kigu mau lai giữa cá toàn đò

và toàn trắng Ngoài ra, người ta cho rằng phức hợp màu trắng-đỏ được kiểm soát bởi

nhiều gen củn mẫu trắng và đổ (Kock & Gomelsky, 2015)

Sự xuất hiện hoặc không có các máng đen trên cơ thể và phức hợp mầu trắng-đỏ

được đi truyền độc lập Sự phát triển của các mảng đỏ ở cá có nền thân mảu trắng là đa

quen và được kiểm soát bởi nhiễu gen (các alen duy t mẫu trắng và các ae gay a st

xuất hiện của các mảng đỏ) (Kock & Gomelsky, 2013

1.6 Vai trd cũa các sắc ổ trong nuôi cá

“Cá Koi Nhật cũng như các loài cá khác không thể tự tổng hợp các carotenoids,

chúng dựa trên nguồn cung cấp các sắc tổ này thông qua dinh đưỡng để có được sự hình

.earotenoid, một trong các nhóm sắc tổ quang trong trong tự nhiên, cho sự hình thành sắc

18 cia da va thit (L Gouveia etal, 2003)

Các carotenoid thường có trong nguồn thúc ăn thấy sản nước ngọt gồm: carotene, Iutein taraxanthin, astaxanthin, tonaxanthin, a, fdoradexanthins, va zeaxanthin, Céc

earotene có màu hơi vàng nhưng không tạo màu cho cá, Các xanthophyll có thể tạo màu

cho cá, thịt hoặc da và cũng có thể tạo màu cho lòng đỏ trứng (Das, 2016)

Nhiều nguồn sắc tổ tổng hợp (Jvcarotene, canthaxanthin, zeaxanthin, astaxamthin) và tự nhiên (nắm, vĩ khuẩn, tảo, các thực vật bộc cao và bột vỏ các loài giấp như các loài giáp xác (Shiang, 2006) Một số nghiên cứu đã cho thấy việc sử dụng các

sắc tố có nguồn gốc tự nhiên cho hiệu quả tương tự với sắc tố tổng hợp Tảo Chlorella

vulgaris được sử dụng để ạo sắc t8 cả hồi vân Oncorhynchus mykiss (Laisa Gouvsia

etal, 1996), cá oi Cyprinus carpio va cá vàng Carasdius auratus (L Gouveia etal, 2008) Các sắc tổ thụ được tir nim men Phaffia rhodozyma, vi khuẩn nước mặn Chilorelta zofingiensis va C vulgaris đã được sử dụng như các nguồn bổ sung các carotenoid (Tran et al., 2019)

“Trong số các loại sắc tố, astaxanthin trong tảo #1 pluvialis có tiểm năng lớn trong

muối thủy sản do như cầu ngày cảng tăng đối với các sản phẩm nhiên này, Astaxanhin

4 (Tolasa et a, 2005), Bd sung sinh khdi tio H, pluialis giàu astaxanthin vào thức ăn cường hệ thống chẳng ôsy hóa, tăng chất lượng trứng củ, giỏp tăng trưởng tốt hơn và

tăng tỷ lệ sống sót của cá bột một số loài cá như cá hồi, cá trấp biển và cá hồi Vân

(Sheikhzadeh et al., 2012); các loài cá cảnh và tôm (Parisenti et al, 2011) Chế độ ăn

bổ sung tảo pluvili đã củi thiện tốc độ tăng trường của cá Đù Vàng (yellow.croaker)

al, 2014)

Thử nghiệm của Nègre-Sadargues et al (1993) cho thấy rằng chế độ ăn bổ sung astaxanthin cho phép tích tụ astaxanthin rong thịt cao hơn 128% sơ với canthaxanthin

và cao hơn 135% so với hỗn hợp astaxanthin — canthaxanthin Tuy nhiên, sự tích tụ

astaxanthin trong thịt cá nhiều hơn canthaxanthin nhưng về mẫu sắc thị thì thức ăn có

không đồng nghĩa với màu sắc thịt sẽ đậm hon (Yesilayer & Erdem, 2011) Him lượng

etaxamthin bổ sung vào thức ăn còn phụ thuộc vào màu đỏ mong muốn của cơ thịt cá

Nghiên cứu Torrissen et al (1990) 43 chi ra rng cá hồi cin 50 - 60 mg astaxanthin trong 1 kg thức ăn hoặc có thể cao hơn và 190 mg canthaxanthin/kg thức ăn để cung

clip diy dt sic t6 46 dimg trong 10 twin, Nghién cit trên cí hồi Van tong nước ngọt

và nước mặn di chi ra rng ie ty canthaxanthin tong tht eta 6 hdi chưa trưởng thành nhiên, với hảm lượng canthaxanthi cao hơn 50 mg/kg thức ăn thì tỷ lệ tích tụ lại giảm

đi, nguyên nhân là do nỗng độ canthaxanthin trong cơ thịt cá hồi Vân đang dần đạt điểm

bão hòn (Tomissen etal 1990)

Ngoài ức dụng tạo màu, việc bổ sung aslaxathin vào trong thức ăn còn cho thấy Khả năng tăng cường miễn dịch và kháng bệnh ở cá Koi (Cyprinus carpiø) Kết quả cho thấy khi eáăn với thức ăn có bổ sung 50 và 100 mg astaxanthin/kg thức ăn, tỷ lệ từ vong trị hematocri, hoạt tính ysozyme huyết thanh và hoạt tính diệt khuẩn gia tăng đáng kể,

giúp thúc đẩy sự tăng trưởng và điều chính hệ thống miễn dịch trong C carpio chéng

Tại Aeromonas hydrophila (Torrissen et al., 1990)

1.7 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Vige bd sung hin hop astaxanthin và canthaxantin ở tỷ lệ khác nhau vào thức ăn môi cá hồi Văn thì màu sắc cơ thịt cá hồi Vân đỏ đẹp nhất khi sử dụng thức ăn có bổ canthaxanthin vi eao hơn so với nghigm thie sit dung ty 1g 60 mg/kg astaxanthin + 20

‘mg/kg canthaxanthin va 80 mg/kg astaxanthin (Nguyen & Nguyen, 2013)

Việc bổ sung bột vỉ ảo Haemarococcus phuialis vào thức ăn công nghiệp với hầm lượng 100 mẹ avavanhivg thức än giúp cả Koi tăng trường tốt và có màu sắc rực rỡ vào thức ăn của cá hồi Vân chưa có tắc dụng lâm tăng sinh trưởng và màu sắc thị của

18 Vi tio Haematococeus pluvialis va astaxanthì

18.1 Vitéio lye Haematococcus pluvialis va thank phan dink dung Haematococcus plwialis nim trong ngành Tảo lục (Chiorophye), lớp Chlorophyceae, b6 Chlamydomonadales, hg Heamatococcaceae, chi Haematococeus

“Tảo HH pluoialiscô chủ kỳ sống phức tạp, vòng đời của táo có sự xen kề giữa tế bảo sinh của tế bảo tảo nảy thay đổi rất khác nhau giữa hai giai đoạn sinh trưởng trong quá trình nuôi cấy (Bảng 1)

Hinh L2 Hình thái vi téo H pluvialis ở các giai đoạn kháe nhau: giai đoạn nang bào

tử màu đỏ (A) và giai đoạn tế bào sinh dưỡng màu xanh (B)

‘Tao H pluvialis 6 giai đoạn sinh dưỡng có bảm lượng protein rit cao (29 - 46% sinh khối khô) hàm lượng này giảm xuống 17 - 25% khi tảo chuyển trạng thái tế bảo khô ở giai đoạn sinh đường và tăng lên 36 - 40% khi tảo ở giai đoạn nang bảo tử Tương sinh khối khô), hàm lượng này eao gắp 1,5 lin so với bảm lượng lipid ở giai đoạn sinh định đưỡng (Boussiba, 2000),

Sự tích lấy astaxanthin 6 tio H pluvalis ki mét phan ứng của tế bảo chống lại

các điều kiện bắt lợi, giúp tế bào tổn tại Thành phần carotenoid cla cdc té bao sinh

đường bao gém chủ yếu là lutin (75 - 80%), = carotene (10 = 209) và những sắc tổ

khác (bao gồm chiarophyll a và b,

laxanthin, neoxanthin, laetueaxanthin và

2emanlhin Trong giai đoạn đ, hảm lượng carotenoid tổng số tăng mạnh, rong đồ sắc

16 astaxanthin chiếm chủ yêu (8O - 99% carotenoid tổng số) (Boussiba, 2000) 1.8.2, Astaxanthin

Astaxanthin 1a mgt keto - carotenoid (3,3 - dihydroxy - , B - carotene - 4, dione), e6ng thức phân tử là CaH‹;O,, Chị

‘a hi hit cfc dung môi hữu cơ, ty nhiên chúng có thé od tan trong các dung môi không hoà tan trong các dung dịch lỏng

không phân cực như acetone, dimethyl - sulfoxide ngay ở nhiệt độ phòng So với các

loại crotenoid khác, staxamthin đễ đăng được hắp thụ và tích lg

Cae con đường tổng hợp hóa hoe astaxanthin được sử dụng là: phản ứng Wittig

sửa muỗi photphat ở vị trí Cịc với đialdehyde ở vị trí carbon Cơ, hoặc hydroxyl hoa

nguyên tử carbon thông qua ngưng tụ đienolether và các đồng phân của lutein được chiết

uất từ hoa cúc vạn thọ để ạo thành zeaxanthin và sau đó chất này bị ôxy hóa để hình

‘thanh astaxanthin (Hinh 1.3) (Schmidt et al., 2011) Tuy nhién, astaxanthin tong hop

nin to chia hin hop cia 3 dang déng phin 38-3°S; 3R-3°S vi 3R tiệlà 1:21 (Hình 14) Thực cho thấy astaxanthịn ở da, cơ và trứng của thủy sân chủ PR tong ting với

yếu ở dang 3S-3'S Như vậy, chỉ có 25% astaxanthin tng hợp nhân tạo có hoạt

"hữu dụng Với sự hiện diện của các dạng đồng phân hình học khác trong khẩu pi

ăn sẽ dẫn đến sự cạnh tranh cơ chất trong quá trình chuyển hóa astaxanthin trong cơ thể

động vật nuôi Như vậy, khả năng hắp thy astaxanthin tng hop thip hon rit niu so

với astaxanthin có nguồn gốc tự nhiên

pliaiali có đạng §-3'S đây là dạng đồng phân có hoạttính chẳng Ôxy hồa cao nhất

(Olaizola, 2000)

kín thì có thể dễ kiểm soát các điều kiện môi trường và ngăn ngừa nhiễm bản nhưng

nhược điểm là chỉ phí lắp đặt và vận hành cao (Olaizola & Huntley, 2003) Hom na,

thấp chỉ chiếm 0,05 ~ 0,60 % lượng dịch mui, và công đoạn thủ hoạch cũng rất tốn kêm và đôi hỏi nhiều công lao động

2

G Vigt Nam, hé théng phan img quang sinh học hai lớp màng gần đây cho thấy

nhiều hứa hẹn, sự đồng sản xuất sinh khối ví tảo, puoiali và astaxanthin chỉ tong quang sinh học ha lớp màng (Gros et al, 2015) So với hệ thống nuôi hai pha sử dụng

hệ thống quang sinh học tương tự, hệ thống nuôi một pha cho tổng lượng astaxanthin

thu được tương đương nhưng với thôi gian nuôi chỉ cồn một nữa Hệ thống này còn cho phù để sản xuất astaxamthin (Kiperstok t al, 2016) Hệ thống quang sinh học hi lớp 1M Phnioli (Hình 36) Đây sẽ là nguồn cong cấp bột tảo số lượng lớn và giá thành thấp

cho chãn nuôi các loài thủy hải sản trong nước,

"Hình L6 Hệ thẳng phân ứng quang sinh học hai lớp mảng phương nghiêng dùng trong nudt vito H pluvialis dé san xudt astaxanthin

a

CHUONG 2 VAT LIRU VA PHUONG PHAP NGHIEN COU 2.1 Vat liệu, hóa chất, thiết bị

2.1.1 Vật liệm

Sinh khối vĩ tảo /f punials được nuôi cổ định trong biofilm trên cúc hệ thống

“quang sinh học hai lớp màng (Twin-layer porous substrate photobioreactor) (Tran, 2019)

và được thụ hoạch Sau đó, sinh khối tảo này bị tách chiết sstaxanthin bằng phương phíp,

Ca Koi Nhit (Cyprinus carpio L.) với 2 dạng màu đỏ toàn thân (kiều mâu Higoi,

§ tuần tuổi) vả màu đô trắng (kiểu mau Kohaku, 12 tuần tuổi) được mua tử trại cá giống

Ruby Koi Fam, Tp Hồ Chí Minh

4 fi Việt Nam

6 —ˆ_ Máykhuấy tử Kika Labortechnik Đứ

8 Cân phân tích điện tử: Nhật Bản

9 Kinh hién vi quang hoe - KRUSS Đức

11 Mây đo cường độ anh séng-Lutron LX - 1108 Bai Loan

12 Cânphântích PA4I3C - Ohaus Mỹ l3 May ly tam ROTANTA 460 RC-Hettich — Đức

2.2, Phương pháp nghiên cứu

“Các nội dung thí nghiệm đước tiền hành theo sơ đỗ sau

“Thu nhận bã vỉ tảo H pluvialis (da

1ï trích astaxanthin) đủ cho các nội

2.2.1 Bb tr thí nghiệm

4 Phan tich giá tị dịnh dưỡng trong bpt vi tio H pluvialis đã bị lï tích

‘astaxanthin (Noi dung 1): Mi ba tio H pluvalis saw khitich chidt 8 duge sy khô 4331:2001), giucide (heo TCVN 4594:1988), protcin (theo CASE.NS.0039 (Ref AOAC 990,03)) va xơ thô (theo CASE.NS.0022 (ReF ANKOM Technology mnethod

10)) tại Trung tâm dịch vụ phân tic ‘Thi nghiệm thành phố Hỗ Chí Minh (CASE) Hàm

lượng astaxanthin trong tio duge xác định bằng phương pháp nghiễn mẫu cơ học trong acetone và đo mật độ quang OD ở bước sóng $30 nm (Kiperstok, 2016)

5 Thí nghiệm chọn phương pháp xử li ba vi tio H pluvialis da bj li tich astaxanthin (Npi dung 2): Bã vỉ tảo dX bj tach astaxanthin vin còn nhiều tế bào còn trước khi bồ sung vào thức ăn cho cá để tăng hiệu suất hắp thụ dinh dưỡng Các phương

shất, các viên bị thủy tỉnh đường kính Š mm được thêm vào 0,01 g bã tảo cùng với 0,1

ml HCL0,IM hoặc NaOH 0,1M Hỗn hợp được ắc mạnh ở tốc độ 200 vòngiphút, biên

bên trong được sắc định dựa trên chỉ iêu chỉnh là lượng astasantin thu được và quan sắthình thái bảo dưới kính hiển ví so với các phương pháp đối chứng

.e Phỗi trộn bã vi tảo H pluvialis vào trong thức ăn cho cá Koi Nhật (Nội dung

2); Từ kếtqu của thí nghiệm chọn phương hấp sử í bã vỉto, lượng to khô được xác bột tảo đ đạt các hàm lượng sssanthin 50, 100 và 150 mgkgthức ăn, Bến cạnh đồ, được bổ sung vào thức ăn để đạt thành phần định dưỡng tương đương với ác loại thức

ăn có sẵn trên thị trường 1g như nhu cầu định dưỡng của cá Koi Nhật 4L Nghiên cứu ảnh hưởng của thức ăn bỗ sung bã ví tảo HH, pluvielis lên sinh: trưởng và màu sắc cá Koi Nhật (Nội dụng 3): Cá Koi Nhật § hoặc 12 tuần nỗi Cá Koi

được nuôi ôn định 2 tuần trong 6 bể 250 lít với mật độ 10 cá thể/bể (Hình 2.1), cá được trang bình là 5,6 em, khối lượng trung bình là 3,5 g) Thí nghiệm này bao gồm 6 nghiệm công nghiệp NRD 3/5 (Aquaculture Inc., Thai Lan) chuyên đùng tạo mẫu cho cá Koi lượng SOmg/kg thite an (Die +2); và (NTI), (NT2), (NT3) là các nghiệm thúc với cá

nghiệm thức và đối chứng theo phương pháp so sánh với thanh mâu của Boonyaratpalin

và Unprasert 1989 (Lai & Chau, 2019)

"Hình 2.1 Bê nuôi trong thỉ nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của thức ăn bổ sung bã vỉ

tảo H.pluvials ên sinh trưởng và màu sắc cá Koi Nhật

3.2.2 Nhóm các phương pháp thu nhận các chỉ tiêu theo đối

«4, Dink tng astaxanthin cin fai trong ba vi tio H, plurals: cin 001 g bã to,

thêm 1 ml acetone 90% và 3 viên bỉ thủy tỉnh (đường kính Smm) Hỗn hợp này được

lắc ở 200 vòng phút với biên độ lắc 20 mm trong ving 4 git, Dịch huyễn phủ được lỉ

phần cặn, lặp lại các bước trên cho đến khi màu của bã táo chuyển hoàn toàn sang màu

trắng đục (không còn astaxanthin), Quy tình tách chiết được thực hiện trong diễu kiện

để đạt tới thể tích 5 ml Dịch tách ch

Nong độ astaxamthin được xác định bằng phương trình đường chuẳn được thết lập với

astaxanthin chuẩn (Aldrich-Sigma, Đức) (Hình 2.2) Phương trinh: y= 0,0591x+0,0073,

trong đồ y là giá tỉ đo OD, x la ning 46 astaxanthin (ygiml) Dung dịch tích chiết

được đo một độ quang ở bước sông 530 nm